7 汽車電子控制轉(zhuǎn)向系統(tǒng)PPT課件VIP

1,單元三電子控制轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的檢修,電子控制動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)在低速行駛時可使轉(zhuǎn)向輕便、靈活；當(dāng)汽車在中高速區(qū)域轉(zhuǎn)向時，又能保證提供最優(yōu)的動力放大倍率和穩(wěn)定的轉(zhuǎn)向手感，從而提高高速行駛的操縱穩(wěn)定性。,2,相關(guān)知識,3.1液壓式電控動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)3.2電動式動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)3.3電控機械式助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng),3,為了實現(xiàn)在各種行駛條件下轉(zhuǎn)向盤上所需要的力都是最佳值，必須采用更先進的電子控制動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（ElectronicControlPowerSteerin，EPS）電子控制動力轉(zhuǎn)向系可分為液壓式電控動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和電動式電控動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)兩類。,4,3.1液壓式電控動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng),液壓式電子控制動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是在傳統(tǒng)的液壓動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的基礎(chǔ)上增設(shè)了電子控制裝置而構(gòu)成的，根據(jù)控制方式的不同，可分為流量控制式、反力控制式和閥靈敏控制式三種形式。,5,3.1.1流量控制式ESP,流量控制式EPS是根據(jù)車速傳感器信號調(diào)節(jié)動力轉(zhuǎn)向裝置中油液的輸入、輸出流量，以控制轉(zhuǎn)向助力大小?？煞譃榉至骺刂剖胶团粤骺刂剖?。,6,、轎車的流量控制式如圖3-1所示，流量控制式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)主要由車速傳感器、電磁閥、整體式動力轉(zhuǎn)向控制閥、動力轉(zhuǎn)向油泵和電子控制單元等組成。,7,分流控制式液壓電控動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)原理,車速越高，流過電磁閥電磁線圈的平均電流越大，電磁閥的開啟程度越大,8,、藍鳥轎車的流量控制式圖3-2所示為藍鳥轎車的流量控制式動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，它是在一般液壓動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)上再增加了旁通流量控制閥、車速傳感器、轉(zhuǎn)角速度傳感器、電子控制單元和控制開關(guān)等部件。,9,圖3-3所示為旁流控制式動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的構(gòu)成。,10,3.1.2反力控制式,反力控制式動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是按照車速的變化，控制反力室油壓反力，調(diào)整動力轉(zhuǎn)向器，從而使汽車在各種條件下轉(zhuǎn)向盤上所需的轉(zhuǎn)向操縱力都達到最佳狀態(tài)。有時也把這種動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)稱為漸進型動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（ProgressivePowerSteering，PPS）。,11,、基本組成如圖3-4所示為反力控制式動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的組成。,12,圖3-5電子控制漸進型動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)結(jié)構(gòu),13,車速傳感器（略）電磁閥。電磁閥一般安裝在轉(zhuǎn)向齒輪箱體上，主要由電磁線圈、鐵芯及滑閥等組成。,14,分流閥分流閥的基本結(jié)構(gòu)如圖3-6所示，主要由閥門、彈簧及進出油口等構(gòu)成。,1至電磁閥,2至轉(zhuǎn)向油泵,3至轉(zhuǎn)閥,4至油壓反力室,15,轉(zhuǎn)向控制閥。轉(zhuǎn)向控制閥的結(jié)構(gòu)如圖3-7所示。,圖3-7反力控制式動力轉(zhuǎn)向控制閥結(jié)構(gòu)1扭桿2回轉(zhuǎn)閥3油壓反力室,16,3.1.3閥靈敏度控制式,閥靈敏度控制式EPS是根據(jù)車速控制電磁閥，直接改變動力轉(zhuǎn)向控制閥的油壓增益（閥靈敏度）來控制動力轉(zhuǎn)向缸油壓大小。這種轉(zhuǎn)向系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、價格便宜，而且具有較大的選擇轉(zhuǎn)向力的自由度，可以獲得較好的轉(zhuǎn)向手感和良好的轉(zhuǎn)向特性。,17,閥靈敏度控制式EPS主要由轉(zhuǎn)子閥、電磁閥、車速傳感器及ECU等組成。,圖3-10靈敏度控制式EPS的結(jié)構(gòu),18,圖3-10轉(zhuǎn)子閥的結(jié)構(gòu)及原理,19,圖3-11轉(zhuǎn)子閥的等效液壓油路,20,3.2電動式動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng),電動式電控動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是一種直接依靠電動機提供輔助扭矩的電動助力式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。該系統(tǒng)只需利用微機控制電動機電流的方向和幅值，就可直接控制轉(zhuǎn)向助力的大小，控制的自由度較高，且結(jié)構(gòu)簡單、布置方便，其在轎車上的應(yīng)用越來越廣泛。,21,3.2.1基本結(jié)構(gòu)和工作原理,電動式動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的基本組成如圖3-12所示，主要由轉(zhuǎn)矩傳感器、轉(zhuǎn)角傳感器、車速傳感器、電動機、電磁離合器、減速機構(gòu)、電子控制單元等組成。,22,工作原理電動式動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的基本原理是電子控制單元（ECU）根據(jù)車速傳感器和扭矩傳感器的信號，判斷汽車的運行狀況，以確定助力扭矩的大小和方向，然后發(fā)出控制指令，控制電動機的電流大小和方向，通過減速機構(gòu)產(chǎn)生轉(zhuǎn)向助力扭矩，使汽車在低、中和高速下都能獲得最佳的轉(zhuǎn)向效果。,23,3.2.2主要部件的結(jié)構(gòu)及工作原理,、轉(zhuǎn)矩傳感器轉(zhuǎn)矩傳感器的作用是檢測駕駛員作用在轉(zhuǎn)向盤上的轉(zhuǎn)向力矩、轉(zhuǎn)向方向等參數(shù)，并將其轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘栞斔徒oECU，以作為電動助力的依據(jù)之一。轉(zhuǎn)矩傳感器的結(jié)構(gòu)、原理如圖3-14所示。,24,、電動機轉(zhuǎn)向助力電動機就是一般的永磁電動機，電動機的輸出轉(zhuǎn)矩控制是通過控制其輸入電流來實現(xiàn)，而電動機的正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)則是由電子控制單元輸出的正反轉(zhuǎn)觸發(fā)脈沖控制。圖3-15所示為一種比較簡單實用的正反轉(zhuǎn)控制電路。,25,、電磁離合器圖3-16所示為電磁離合器的結(jié)構(gòu)。當(dāng)電流通過滑環(huán)進入離合器線圈時，主動輪產(chǎn)生電磁吸力，帶花鍵的壓板被吸引與主動輪壓緊，電動機的動力經(jīng)過軸、主動輪、壓板、花鍵、從動軸傳給執(zhí)行機構(gòu)。,26,、減速機構(gòu)目前使用的減速機構(gòu)有多種組合方式，一般采用蝸輪蝸桿與轉(zhuǎn)向軸驅(qū)動組合式，也有的采用兩級行星齒輪與傳動齒輪組合式，如圖3-17所示。,27,、電子控制單元電動動力轉(zhuǎn)向的基本組成如圖3-18所示。,28,3.3電控機械式助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng),電控機械式助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)裝備于一汽大眾寶來、高爾夫、速騰及上海大眾途安等車型中。與傳統(tǒng)的液壓轉(zhuǎn)向器相比，電控機械式助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)具有許多優(yōu)點：它可以協(xié)助駕駛員行車，并減輕身體和心理負擔(dān)；同時，它僅在需要時進行工作。轉(zhuǎn)向助力與車速、轉(zhuǎn)向力矩和轉(zhuǎn)向角等有關(guān)。,29,3.3.1系統(tǒng)組成,帶雙小齒輪的電動機械轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)如圖3-19所示。轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的部件主要包括轉(zhuǎn)向盤、帶轉(zhuǎn)向角度傳感器的組合開關(guān)、轉(zhuǎn)向柱、轉(zhuǎn)向力矩傳感器、電動機械轉(zhuǎn)向助力器電動機、轉(zhuǎn)向器、轉(zhuǎn)向輔助控制單元等。,30,元件的布置,31,3.3.2控制原理,轉(zhuǎn)向助力是通過一個控制單元永久程序存儲器中的特性曲線組來進行控制的。,32,電子助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)轉(zhuǎn)向過程的控制原理如圖3-22所示。工作過程如下：駕駛員轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)向盤；轉(zhuǎn)向盤上的扭矩轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)向器上的扭轉(zhuǎn)棒，轉(zhuǎn)向力矩傳感器探測到轉(zhuǎn)動，并將測得的轉(zhuǎn)向力矩發(fā)送給控制單元；轉(zhuǎn)向角度傳感器發(fā)送當(dāng)前的轉(zhuǎn)向角信號，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速傳感器發(fā)送當(dāng)前的轉(zhuǎn)向速度信號；控制單元根據(jù)轉(zhuǎn)向力矩、車速、發(fā)動機轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)向角和轉(zhuǎn)向速度，以及在控制單元中設(shè)置的特性曲線，確定需要的助力扭矩，并控制電動機轉(zhuǎn)動；轉(zhuǎn)向助力是通過驅(qū)動齒輪來完成的，驅(qū)動齒輪由電動機驅(qū)動，電動機通過蝸輪傳動并驅(qū)動小齒輪作用到齒條上，從而傳送助力轉(zhuǎn)向力；轉(zhuǎn)向盤扭矩和助力扭矩的總和是轉(zhuǎn)向器上引起齒條運動的有效扭矩，該扭矩驅(qū)動齒條實現(xiàn)轉(zhuǎn)向。,33,34,3.3主要元件,電子助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的工作原理如圖3-28所示。,35,、轉(zhuǎn)向角度傳感器轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)向角度傳感器安裝在復(fù)位環(huán)的后面，與安全氣囊的滑環(huán)安裝在一起。它位于組合開關(guān)和轉(zhuǎn)向盤之間的轉(zhuǎn)向柱上。,36,、轉(zhuǎn)向扭矩傳感器轉(zhuǎn)向扭矩傳感器的結(jié)構(gòu)如圖3-31所示。利用轉(zhuǎn)向扭矩傳感器，可以直接在轉(zhuǎn)向小齒輪上計算轉(zhuǎn)向盤扭矩。該傳感器以磁阻的功能原理工作。它被設(shè)計成雙保險（備用），以保證獲得最高的安全性。,37,轉(zhuǎn)向扭矩傳感器的工作原理如圖3-32所示。,38,、轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速傳感器轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速傳感器是電動機械轉(zhuǎn)向助力器電動機的一個組成元件。從外部無法接觸到它。轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速傳感器是根據(jù)磁阻功能原理工作的，在結(jié)構(gòu)上與轉(zhuǎn)向力矩傳感器相同。、車速傳感器轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的車速信號由控制單元提供。、發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器,39,、電動機械轉(zhuǎn)向助力器電動機電動機為無刷異步電機，如圖所示。工作